來源：生物谷原創(chuàng) 2023-06-20 10:49
來自喬治城大學(xué)等機構(gòu)的科學(xué)家們通過研究深入揭示了參與癌癥發(fā)生的生化途徑的復(fù)雜性，同時他們還發(fā)現(xiàn)了一種特殊形式的葡萄糖或許與用來構(gòu)建DNA分子的通路之間存在著復(fù)雜的關(guān)聯(lián)。
O鏈β-N-乙酰氨基葡萄糖（O-GlcNAc，O-linked β-N-acetyl glucosamine）處于細胞代謝的十字路口，包括葡萄糖和谷氨酰胺等，其功能失調(diào)會導(dǎo)致誘發(fā)機體疾病的分子和病理學(xué)改變。近日，一篇發(fā)表在國際雜志Nature Chemical Biology上題為“Direct stimulation of de novo nucleotide synthesis by O-GlcNAcylation”的研究報告中，來自喬治城大學(xué)等機構(gòu)的科學(xué)家們通過研究深入揭示了參與癌癥發(fā)生的生化途徑的復(fù)雜性，同時他們還發(fā)現(xiàn)了一種特殊形式的葡萄糖或許與用來構(gòu)建DNA分子的通路之間存在著復(fù)雜的關(guān)聯(lián)，當(dāng)該通路過度激活時，其就會導(dǎo)致癌癥及對放化療的耐受。
研究者Huadong Pei說道，很長一段時間以來，我們的實驗室一直在深入研究細胞信號和DNA轉(zhuǎn)錄機制，而通過這些機制，細胞代謝就會對環(huán)境和遺傳線索產(chǎn)生反應(yīng)并發(fā)生改變，研究人員旨在設(shè)計新型療法來治療癌癥和其它疾病。我們都知道，癌細胞通常會快速生長且需要比正常細胞更多的葡萄糖來重編程其代謝，而這也是科學(xué)家們啟動這項最新研究的關(guān)鍵，他們希望能更好地理解如何在細胞水平甚至是在亞細胞水平上對抗人類癌癥。
揭示一種特殊的糖分子影響癌細胞對放化療反應(yīng)的分子機制。
圖片來源：Nature Chemical Biology (2023). DOI:10.1038/s41589-023-01354-x
這項研究中，研究人員開始分析觀察細胞為了生存所吞食的營養(yǎng)物質(zhì)如何在蛋白質(zhì)中添加一種名為O-GlcNAc的糖類來誘發(fā)蛋白質(zhì)的修飾，這種動態(tài)和可逆的修飾過程如今正在成為機體一系列不同細胞過程的關(guān)鍵調(diào)節(jié)子。通過在實驗室對小鼠進行一系列實驗，研究人員就能確定有一種重要的酶類或參與到了核苷酸的合成過程中，即磷酸核糖基焦磷酸合成酶1 (PRPS1)，其能被O-G1cNAc所修飾，而靶向作用糖類分子或該酶或許是影響癌癥治療結(jié)局的關(guān)鍵。
最終，研究人員希望能開發(fā)出新型藥物從而靶向作用DNA核苷酸的合成，其中包括已經(jīng)在蛋白質(zhì)中添加糖分子和PRPS1酶作用的催化步驟的修飾過程；尤其是，研究人員還能開發(fā)出用于促使肺癌變得更加敏感或?qū)Ψ暖熀突煾蟹磻?yīng)性的藥物，因為癌細胞對這些療法的耐受性目前仍然非常普遍，盡管后期還有很長的路要走，但在研究人員考慮進行藥物設(shè)計之前，或許還需要進行更多的實驗。
與此同時，他們下一步計劃開始在動物模型中檢驗這些研究發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用，即通過使用移植了人類肺癌組織的小鼠來觀察是否靶向作用核苷酸合成的藥物能促使肺癌對放療和化療變得敏感；綜上，本文研究結(jié)果表明，研究人員建立了O-GlcNAc信號、從頭合成的核苷酸以及人類疾?。òò┌Y和Arts綜合征）之間的直接關(guān)聯(lián)。（生物谷Bioon.com）
原始出處：
Chen, L., Zhou, Q., Zhang, P. et al. Direct stimulation of de novo nucleotide synthesis by O-GlcNAcylation. Nat Chem Biol (2023). doi：10.1038/s41589-023-01354-x
